JPH01194615A

JPH01194615A - 変復調装置

Info

Publication number: JPH01194615A
Application number: JP63017408A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Inoue; 豊井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1989-08-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はデータ通信に用いる変復調装置（以下モデムと
称する）に関するものである。

［従来の技術］デジタル信号データをアナログ回線である一般公衆回線
を介して伝送する場合、デジタル信号を変調して所望の
アナログ信号に変換して送信する必要がある。また、受
信側ではこの変調信号を復調する必要があり、このため
のモデムが必須である。

データ伝送時の伝送速度もスピードアップが図られ、現
在、Ｇ１１ｌフアクシミリ装置では、情報伝送スピード
が９６００　ｂｐｓ　　（ｂｉｔ　／ｓｅｃ　）という
高速でデータ伝送されるものが使用されている。

このため、送信側モデムで変調され回線に送出された送
信信号は、回線歪、ジッタ、送受間のタイミング誤差や
キャリア誤差等により歪みが加えられて受信側モデムに
受信される。受信側モデムにはこの歪を補正すべく等他
藩等が組み込まれており、受信側モデムより出力される
時には元の送信信号となるように補正されている。

この等他藩の動作を第４図及び第５図（Ａ）〜（Ｃ）を
参照して以下に説明する。

第４図において、１ｏは送信側モデム、２０は受信側モ
デム、２１は受信側モデム２０に内蔵されている等他藩
、３０は両モデム間を接続する回線である。

回線３０は周波数特性を有しており、その伝送特性は例
えは第５図（Ｂ）に示す特性となる。受信側モデム２ｏ
で受信される受信信号Ｒｋはこの伝送特性による影響を
受ける。第５図（Ｂ）に示すものとなる。受信側モデム
２０に第５図（Ｃ）に示す周波数特性を持つ等他藩２１
を備えると画周波数特性は互いに逆特性となっており、
回線と等他藩の合成特性［両特性を畳み込んだ特性（周
波数領域では単なる乗算）］は第５図（Ａ）に示す使用
帯域内でフラットな特性となるものである。この結果無
歪の信号伝送を可能とするものである。

第６図に等他藩２１の代表的な構成図を示す。

一般に等他藩２１はトランスバーサルフィルタで構成さ
れており、図中４００は受信データＲｋを一定時間遅延
させる遅延素子、４０１は図における直上の遅延受信デ
ータと乗算されるタップゲイン［ｃ−ｓ−ｃｓ］である
。周知の様にこのタップゲインを時間軸に示したものが
単位インパルス応答と呼ばれ、これをフーリエ変換した
ものが第５図（Ｂ）に示した等他藩の周波数特性となる
。

また、４０２は遅延素子４００により遅延された受信デ
ータと、タップゲイン４０１との乗算を行なう乗算器、
４０３は各乗算器４０２よりの遅延素子４００により遅
延された受信データとタップゲイン４０１との乗算結果
の総値をとる加算器である。

以上の構成による等化器出力信号、ｙｋは次式で表わす
ことができる。

、Ｖｋ＝Σ　Ｃ＋Ｒｋ−ｔ・・・（１）式等他藩２０１
は受信データに基づき、各タップゲインをＭＳＥ法（Ｍ
　ｅａｎ　Ｓ　ｑｕａｒｅ　Ｅ　ｒｒｏｒ法）による以
下の式で逐次計算する事により回線の逆特性に適応して
いく。

。。　＝Ｃｅγ−９δ（ｙ・−二・）？、、、０．（２
）式ａＣｅ但し、Ｃｅ″ｙ＋ｌ＝、γ＋１回目に計算されるタップゲイン
値二ｋ　：額宅メ堆測値し受信デグ増間中の推測ａｍ＝ａ
ｈとなる。

α：収束係数（一般にα（１）ｙｋ　ａｋ：誤差信号（ｅｋ）である。

なお、上述のＭＳＥ法は２乗誤差信号ｅ２ｋを最小にす
るアルゴリズムである。

特にこのモデムにおいては、この等化動作のスピード及
び精密さが要求され、それ自体がモデムの性能を決定す
るといっても過言ではない。

この等化のスピードアップ及び精密さを増すために、予
め等他藩のタップゲインに予想される回線の逆特性を初
めにセットする方法が提案されている。

この方法によれば、通常の等他藩の様に何らの逆特性を
プリセットせずに等化処理を開始する場合と比べ、十分
に等化スピードを上げ、かつ等化精密度も向上させるこ
とができる。

［発明が解決しようとしている問題点］しかし、以上の
構成は、接続回線が単一の伝送周波数特性を持つ回線で
あればよいが、多種の伝送周波数特性を持つ回線と接続
されるモデムの等他藩においては各伝送周波数特性を持
つ回線に適応できず、かえって等化スピードを遅くする
ことにもなっていた。

このような異なる伝送周波数特性の回線に接続されたモ
デムを用いた信号伝送アプリケーションの１つとして、
第７図に示すポーリングシステムを考える。

このシステムは例えば銀行等におけるキャッシュデイス
ペンサ等のオンラインサービスシステムを想像してもら
えば良く、親局Ａと複数の子局、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ・・・
が伝送路１２０を介して互いに接続されているシステム
である。

この親局Ａは同時に複数の子局Ｂ−Ｅからの信号を受け
ることはできず、伝送路１２０を時分割して使用し、子
局のうちの１局からの要求に従って当該子局からの信号
を受信するものである。もちろん各局の伝送路端には、
モデムが設置されている。

ここで、親局Ａは異なった各々距離にある子局からの要
求に敏速に答えることが要求される。

これは子局からの要求に多くの時間を要していたのでは
、他の子局からの要求が受は付けられず、要求待ちにな
る時間が増え、効率の悪いシステムになるためである。

そればかりか、回線使用時間も増し、結果として回線使
用量も増してしまう。

特に従来のモデムに於ては、上述の如く親局Ａは常にど
の子局からの信号に対しても一定の等化動作しかしなか
った為、等化スピードもかかり、非能率であった。

また、前述した予想回線逆特性を等化器タップゲインヘ
ブリセットする手段を用いたとしても、各子局と親局と
の回線状態が異なる為、等化スピードを上げるのは困難
であった。

［問題点を解決するための手段］本発明は上述の問題点に鑑み成されたもので、上述の問
題点を解決する一手段として以下の構成を備える。

即ち、複数の通信伝送路伝送特性の逆特性を格納する格
納手段と、該格納手段に格納された逆特性の１つを選択
する選択手段と、該選択手段により選択された特性に従
い受信データの等化処理を行なう等化手段とを備える。

［作用］以上の構成において、接続回線に対応した予想回線逆特
性を複数保持し、等化開始以前に各接続回線に対応した
同逆特性をプリセットして等化処理を行なうことにより
、複数の伝送周波数特性を備える回線に対しても、速や
かにかつ確実に等化処理が行なえる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

近来、モデムの様なディジタル信号処理を行なう装置に
おいては、小型及び汎用性が高い等の理由からディジタ
ル信号処理プロセッサ（以下ＤＳＰと略す）が使用され
ることが多い。この為、本発明に係る一実施例もＤＳＰ
により構成した例を以下説明する。しかし、本発明はＤ
ＳＰに限るものではなく、ハードウェアで作成したもの
でもアルゴリズムは同等であり、効果は全く変わらない
。

第１図は本発明に係る一実施例のＤＳＰを用いたモデム
の概略構成図であり、図中１６０はＤＳＰ　１６１以外
のシステムのシーケンス的制御や端末機器１７０とのイ
ンタフェースを行なうＣＰＵ、１６１は端末機器１７０
、及びＣＰＵ１６０からの指令で等化処理等のディジタ
ル信号処理を行なうＤＳＰであり、内部又は外部にイン
ストラクションやデータを格納するメモリ（ＲＯＭ１６
２．ＲＡＭ１６３　（図では外部メモリ））を備えてい
る。

又、１６４はディジタル処理以外の部分であるＡ／Ｄ変
換及びＤ／Ａ変換や、アナログフィルタ等が集積化され
たアナログＩＣであり、このアナログＩＣ１６４が直接
伝送路１２０へ接続されている。

実際には等化器等はＤＳＰ内にメモリ内のマイクロコー
ドにより作成される。

この第１図に示すモデムの詳細ブロック構成図を第２図
に示す。

第２図において、鎖線で囲んだ部分がＤＳＰ（デジタル
信号処理プロセッサ）で構成される部分である。

図中１００及び１１８は本実施例のモデムに接続される
送信すべきデジタル信号を発生する送信端末及び受信端
末である。

１０１は、同一データの連続出力を防止するため、送信
データをランダム化するスクランブラ、１０２はスクラ
ンブラ１０１からの信号をトリビット、グイビット毎等
に符号を割り付ける符号器、１０３は信号の符号量干渉
を防ぐ波形整形フィルタ（ロールオフフィルタ）、１０
４は波形整形フィルタ１０３よりの信号に対して所定の
変調処理を実行する変調器である。この変調器１０４で
の変調方式は搬送波の振幅、位相を変化させる直交振幅
変調（ＱＡＭ）方式である。

この変調器１０４で変調された信号は、アナログ回線で
ある公衆回線等に送出すべ（Ｄ／Ａ変換器１０５でアナ
ログ信号に変換され、更にローパスフィルタ１０６によ
り伝送路の伝送帯域に合致゛させるべく余分な高調波成
分が取り除かれ、伝送路へ送出される。

一方、伝送路よりの伝送信号は、まずその伝送帯域以外
の成分がバンドパスフィルタ１１０で除去され、続いて
ＡＧＣ１１１で受信側で扱う信号レベルに制御され、さ
らにＡ／Ｄ変換器１１２でデジタル信号化される。そし
てデジタル信号化された後、復調器１１３により変調前
の元の信号に復調される。ここで、１１４は等他藩であ
り、上述した如くここで伝送されてきた受信信号から伝
送中に受けた歪成分が除去され、本来の送信信号が抽出
される。この等他藩１１４の出力信号は判定器１１５に
送られ、ここで符号ポイントに判定され、その後復号器
１１６で復号されてデイスクランブラ１１７に送られ、
送信側のスクランブラ１０１でランダム化された信号が
元に戻される。

こうして送信端末１００より出力された送信信号と同様
の信号に戻され、受信端末１１Ｂ側に出力される。

この様に、モデムを用いることにより、一般のアナログ
回線である公衆回線を介してデジタル信号の伝送が可能
になる。

以上の等他藩１０２における等化処理を第３図のフロー
チャートを参照して以下に説明する。

ＣＰＵ１６０はステップＳｌで伝送路１２０、アナログ
ＩＣ１６３及びＤＳＰ　１６１を介して子局からの送信
要求が転送されてくるか否かを監視する。そしていずれ
かの子局より送信要求が送られてきてＣＰＵ１６０に転
送されてきた場合にはステップＳ２に進み、ＣＰＵ１６
０はそれがどの子局からの要求なのかをその送信要求の
発信元情報等より判別する。続くステップＳ３で判別し
た子局番号をＤＳＰ　１６１へ転送して報知する。

ＤＳＰ　１６１はステップＳ４でこの子局番号を受けて
、メモリ（例えばＲＯＭ１６２）に格納されている複数
パターンの予想回線逆特性から当該子局に該当するもの
を選択する。そしてステップＳ５で等他藩の初期タップ
ゲイン（例えばＲＡＭ１６３の等該位置）へ設置する。

以上の処理で等他藩への初期等化タップゲインのプリセ
ットが終了したことになる。そして、この初期タップゲ
イン値は子局接続回線の伝送周波数特性に合致した予想
逆特性であり、以後の等化処理が高速かつ高精度で行な
える。

このＲＯＭ１６２に格納されている予想回線逆特性は例
えば次表の如く送信要求を出力すた子局に対応して割り
当てられている。

ここで、予めメモリ等に設定する複数の予想回線逆特性
は、子局との距離等により定めておけば良い（例えば、
リンク数等で言えば、近い局であれば低リンク数の遠い
局であれば高リンク数字の逆特性を該当させるべくメモ
リへ格納しておけば良い）。

去そして、ステップＳ６で続いて回線に出力される子局よ
りのトレーニング信号を受信するのを待つ。トレーニン
グ信号が受信されたらステップＳ７に進み、回線からの
受信信号Ｒｋを入力し、続いてステップＳ８により受信
信号Ｒ０とトレーニングパターンから誤差信号が算出さ
れ、その結果を用いてタップゲインの修正等の等化処理
が行なわれる。ＣＰＵ１６０は引き続いてステップＳ９
で所定のトレーニング期間を計測し、同期間が終了しト
レーニングが終了したか否かを調べる。トレーニングが
終了していない場合にはステップＳ７に戻り次の受信信
号Ｒｘに対する等化処理を実行する。

トレーニング処理が終了するとステップＳ９よりステッ
プＳ１０に進み、誤差が基準値ＴＨより小さいかどうか
の確認がなされ、小さければ等化が修了しトレーニング
終了であり、以後ＤＳＰ１６０及びアナログＩＣ１６３
を介して該当子局へトレーニング終了を告知し、子局か
らのデータ伝送が開始される。

一方、誤差が基準値ＴＨより大きい場合には、ＣＰＵ　
１６０はステップＳｌｌで子局ヘリトレーニング要求を
出力してトレーニング失敗を告知し、子局は同信号に従
って再びトレーニング信号を送信し、再び上述のトレー
ニング処理が繰り返されることになる。

以上の様に本実施例では、各子局に従った回線逆特性を
プリセットした状態から各々等化できる構成にした為、
どの子局とも常に一定した高速なレスポンスでデータ伝
送が可能になった。

［他の実施例］以上説明した実施例では、回線逆特性を等化器のタップ
ゲインへ予めプリセットする方法を述べたが、特に本発
明はこれに限る訳ではなく、通常の等化器とは別にその
等化器以前へ本発明と同効果を有するトランスバーサル
フィルタをブリ等化器として設置してもかまわない。こ
の場合、通常の等化器の付加を軽くすることができる。

また、前記実施例ではモデム構成要素の中にシーケンシ
ャルな制御等を担当するものとして、ＣＰＵを用いたが
、本発明はこれに限るものではない。

最近はＤＳＰも改善され、ＣＰＵが無くともＤＳＰだけ
で済ますこともでき、この様な場合にはＤＳＰとアナロ
グＩＣだけの構成とすることができる。

以上説明した様に、本実施例によれば、予め予想される
回線の逆特性を複数用意し、送信要求があった局に、該
当する同特性をプリセットしてから等化処理を行なうこ
とができる。このため、どの局に対しても迅速な等化処
理、同期化処理が行なえ、早急に一定以上の高精度で伝
送する事が可能となった。この結果、回線使用効率を上
げるとともに、実行通信速度を上げる事が出来、高速、
安価なデータ通信が行なえる。

［発明の効果］以上説明した如く本発明によれば、接続回線に対応した
予想回線逆特性を複数保持し、等化開始以前に各接続回
線に対応した同逆特性をプリセットして等化処理を行な
うことにより、複数の伝送周波数特性を備える回線に対
しても、速やかにかつ確実に等化処理が行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例モデムの概略構成図、第２図は本実施例モデムの詳細構成図、第３図は本実施
例モデムの同期処理制御を示すフローチャート、第４図は一般的な伝送信号の流れを説明するための図、第５図（Ａ）は回線における周波数特性を示す図、第５図（Ｂ）は等他藩における周波数特性を示す図、第５図（Ｃ）は送信側モデムよりの送信信号の周波数特
性及び等他藩により補正された出力信号の周波数特性を
示す図、第６図は一般的な等他藩の構成図、第７図はポーリングシステムの構成図である。図中、１００・・・送信端末、１０１・・・スクランブ
ラ、１０２・・・符号器、１０３・・・パルス整形フィ
ルタ、１０４・・・変調器、１０５・・・Ｄ／Ａ変換器
、１０６・・・ローパスフィルタ、１１０・・・バンド
パスフィルタ、１１１・−’−ＡＧＣ，１１２・・・Ａ
／Ｄ変換器、１１３・・・復調器、１１４・・・等他藩
、１１５・・・判定器、１１６・・・復号器、１１７・
・・デイスクランブラ、１１８・・・受信端末、１２０
・・・伝送路、１６Ｏ−ＣＰＵ、１６１−ＤＳＰ、１６
２−・・ＲＯＭ、１６３・・・ＲＡＭ、１６４・・・ア
ナログＩＣ１１７０・・・端末装置、４００・・・遅延
素子、４０１・・・タップゲイン、４０２・・・乗算器
、４０３・・・加算器である。第４図第５　ＥＪ（Ａ）第５図（Ｂ）　　　　第５図（Ｃ）第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）通信伝送路と各端末とのインタフェースを司どる
変復調装置であつて、複数の通信伝送路伝送特性の逆特
性を格納する格納手段と、該格納手段に格納された逆特
性の１つを選択する選択手段と、該選択手段により選択
された特性に従い受信データの等化処理を行なう等化手
段とを備えることを特徴とする変復調装置。
（２）選択手段は選択した逆特性を等化手段の等化器以
前に設けられたトランスバーサルフィルタのタップゲイ
ンにプリセットすることを特徴とする請求項第１項記載
の変復調装置。
（３）選択手段は選択した逆特性を等化手段のトランス
バーサルフィルタで構成された等化器のタップゲインに
プリセットし、等化手段は該プリセット値に従つて等化
処理を行なうことを特徴とする請求項第１項記載の変復
調装置。